10 أنواع من الخوارزميات الرئيسية
من بين الأنواع المختلفة من الخوارزميات الموجودة ، تبرز الخوارزميات المصنفة وفقًا لنظام الإشارات ووفقًا لوظائفها. الخوارزمية عبارة عن سلسلة من الخطوات التي يتم تنفيذها لحل مشكلة ما أو تنفيذ مهمة أو إجراء عملية حسابية.
بحكم التعريف ، فهي بشكل عام تصاميم صارمة ومنطقية ، مثل العمليات الرياضية ، التي أثبتت أنها مثالية لحل أي صعوبة في السؤال.
أساسا خوارزمية هو الحل الأكثر شهرة لمشكلة معينة. وفقًا لاستراتيجيتها ووظيفتها ، هناك العديد من أنواع الخوارزميات.
بعض هذه الأنواع هي: الخوارزميات الديناميكية ، الخوارزميات العكسية ، خوارزميات القوة الغاشمة ، الخوارزميات الانتهازية ، خوارزميات التمييز والخوارزميات العشوائية ، وغيرها.
الخوارزميات لها استخدامات مختلفة في العديد من المجالات. من مجال الكمبيوتر ، من خلال الرياضيات إلى مجال التسويق. هناك الآلاف من الخوارزميات المناسبة لحل المشاكل في كل مجال.
تصنيف أنواع الخوارزمية
وفقا لنظام علامة لها
الخوارزميات النوعية
هذه الخوارزميات هي تلك التي توضع فيها العناصر اللفظية. مثال على هذا النوع من الخوارزميات هو الإرشادات أو "خطوة بخطوة" التي يتم تقديمها شفهيًا.
هذه هي حالة وصفات الطبخ أو الإرشادات للقيام بعمل DIY.
الخوارزميات الكمية
هم عكس الخوارزميات النوعية ، لأنه يتم وضع العناصر العددية. تستخدم هذه الأنواع من الخوارزميات في الرياضيات لإجراء العمليات الحسابية. على سبيل المثال ، للعثور على الجذر التربيعي أو حل المعادلة.
خوارزمية حسابية
هي الخوارزميات التي يتم إجراؤها باستخدام الكمبيوتر ؛ العديد من هذه الخوارزميات أكثر تعقيدًا وبالتالي يجب القيام بها من خلال آلة. يمكن أن تكون أيضًا خوارزميات كمية محسّنة.
خوارزمية غير حسابية
هذه الخوارزميات هي تلك التي لا يمكن القيام بها مع الكمبيوتر ؛ على سبيل المثال ، برمجة التلفزيون.
حسب وظيفتها
خوارزمية الوسم
تستخدم هذه الخوارزمية الأتمتة لضبط الأسعار ديناميكيًا ، استنادًا إلى عوامل مثل سلوك العملاء.
إنها ممارسة تعيين سعر للعناصر المعروضة للبيع تلقائيًا ، لتعظيم ربح البائع. لقد كانت ممارسة شائعة في صناعة الطيران منذ أوائل التسعينيات.
تعد خوارزمية التمييز ممارسة شائعة في الصناعات شديدة التنافس ، مثل السفر والتجارة عبر الإنترنت.
يمكن أن يكون هذا النوع من الخوارزميات معقدًا للغاية أو بسيطًا نسبيًا. في كثير من الحالات ، يمكن تعليمهم ذاتيًا أو يمكن تحسينهم باستمرار من خلال الاختبارات.
يمكن أن تكون خوارزمية وضع العلامات غير مرغوب فيها مع العملاء لأن الناس يميلون إلى تقدير الاستقرار والنزاهة.
خوارزميات احتمالية
إنها خوارزمية حيث تعتمد النتيجة أو الطريقة التي يتم بها الحصول على النتيجة على الاحتمال. في بعض الأحيان تسمى أيضًا خوارزميات عشوائية.
في بعض التطبيقات ، يكون استخدام هذا النوع من الخوارزميات أمرًا طبيعيًا ، كما هو الحال على سبيل المثال عند محاكاة سلوك بعض النظام الحالي أو المخطط له بمرور الوقت. في هذه الحالة تكون النتيجة صدفة.
في حالات أخرى ، تكون المشكلة المراد حلها حتمية ، لكن يمكن تحويلها إلى مشكلة محتملة ، ويمكن حلها عن طريق تطبيق خوارزمية الاحتمال.
الشيء الجيد في هذا النوع من الخوارزمية هو أن تطبيقه لا يتطلب معرفة معقدة أو رياضية. هناك ثلاثة أنواع رئيسية: الرقمية ، ومونت كارلو ولاس فيغاس.
تستخدم الخوارزمية العددية التقريب ، بدلاً من التلاعب الرمزي ، لحل مشكلات التحليل الرياضي. يمكن تطبيقها في جميع مجالات الهندسة والعلوم الفيزيائية.
من ناحية أخرى ، تنتج خوارزميات مونت كارلو ردودًا على الاحتمال. نتيجة لذلك ، قد تكون أو لا تكون الحلول التي تنتجها هذه الخوارزمية صحيحة ، نظرًا لوجود هامش خطأ معين.
يتم استخدامه من قبل المطورين ، من قبل علماء الرياضيات والعلماء. تتناقض مع خوارزميات لاس فيغاس.
أخيرًا ، تتميز خوارزميات لاس فيجاس لأن النتيجة ستكون صحيحة دائمًا ، ولكن يمكن للنظام استخدام المزيد من الموارد المتوقعة أو وقت أكثر من التقدير.
بمعنى آخر: هذه الخوارزميات تجعل المراهنة على استخدام الموارد أمرًا ما ، ولكنها تنتج دائمًا نتيجة دقيقة.
البرمجة الديناميكية
تشير الكلمة الديناميكية إلى الطريقة التي تحسب بها الخوارزمية النتيجة. في بعض الأحيان يعتمد حل عنصر المشكلة على حل سلسلة من المشكلات الأصغر.
لذلك ، لحل المشكلة ، يجب حساب القيم نفسها مرارًا وتكرارًا لحل المشكلات الفرعية الأصغر. ولكن هذا يخلق مضيعة للدورات.
لعلاج هذا ، يمكن استخدام البرمجة الديناميكية. في هذه الحالة بشكل أساسي يتم تذكر نتيجة كل مشكلة فرعية ؛ عند الحاجة ، يتم استخدام هذه القيمة بدلاً من حسابها مرارًا وتكرارًا.
خوارزميات إرشادية
هذه الخوارزميات هي تلك التي تجد الحلول بين جميع الخوارزميات الممكنة ، لكنها لا تضمن العثور على أفضلها. لهذا السبب ، يتم اعتبارهم خوارزميات تقريبية أو غير دقيقة.
عادة ما يجدون حلاً قريبًا من الأفضل ، ويجدونه بسرعة وسهولة. بشكل عام ، يتم استخدام هذا النوع من الخوارزميات عندما يكون من المستحيل إيجاد حل بالطريقة المعتادة.
خوارزميات العودة
إنها خوارزميات تم إلغاؤها من خلال مراقبة سلوكهم. عادة ما تكون تقريبية للخوارزمية الأصلية التي يتم إنشاؤها لأغراض مثل المنافسة أو الدراسات.
يمكن إبطال الخوارزميات لدراسة تأثيرها على الأسواق والاقتصاد وتحديد الأسعار والعمليات والمجتمع.
خوارزمية مفترسة
في العديد من المشاكل ، يؤدي اتخاذ قرارات شرسة إلى حلول مثالية. هذا النوع من الخوارزميات ينطبق على مشاكل التحسين.
في كل خطوة من خوارزمية شرسة يتم اتخاذ قرار منطقي ومثالي ، بحيث يتم التوصل في النهاية إلى أفضل حل شامل.
لكن ضع في اعتبارك أنه بمجرد اتخاذ القرار ، لا يمكن تصحيحه أو تغييره في المستقبل.
يعد اختبار صحة خوارزمية شرسة أمرًا مهمًا للغاية ، حيث لا تؤدي جميع الخوارزميات من هذا النوع إلى حل عالمي مثالي.
